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 張偉超

（中國水電建設(shè)集團國際工程有限公司，北京  100044）

摘  要：為確保鋼閘門的安全運行，對在役閘門的主要構(gòu)件的銹蝕量進行檢測，并對鋼閘門重銹蝕部位銹蝕量和銹蝕速率進行分析。針對具體工程的鋼閘門防腐項目，通過分析研究，提出了鋼閘門防腐處理的材料選擇、施工工藝、質(zhì)量控制等具體方法，并應用于實際工程。結(jié)果表明，該方法具有可行性和合理性。

關(guān)鍵詞：鋼閘門；銹蝕率；防腐：施工 DOI:10. 13206/j.gjg201604024

1  概  述

 大多數(shù)水利工程中的鋼閘門在運行多年后會出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，腐蝕的主要表現(xiàn)為銹皮泛起、局部密布銹坑等。腐蝕減小了構(gòu)件的截面面積，使得截面應力提高，削弱了結(jié)構(gòu)的強度及剛度。腐蝕對水利工程中鋼閘門的運行安全構(gòu)成了嚴重威脅。為了確保閘門的安全運行，必須及時檢測現(xiàn)役鋼閘門的腐蝕現(xiàn)狀，根據(jù)測試的腐蝕結(jié)果進行分析，給出診斷結(jié)論并進行合適的工程處理。由于水利工程中鋼閘門的應用很普遍，相應的閘門安全性保障工作具有十分重要的意義。

2水工鋼閘門腐蝕分析

某水利工程溢洪道閘門為潛孔式平面定輪鋼閘門，已運行15年后，閘門銹蝕情況嚴重，為延長閘門的使用壽命，保證閘門的安全運行，決定采用高壓噴砂除銹、噴涂鋅層保護和重涂防腐涂料封閉的方法進行徹底的防腐處理。由于鋼閘門長時間浸水，在于濕交替、高速水流、水生物腐蝕等惡劣環(huán)境下工作，造成電化學腐蝕的發(fā)生。隨著工業(yè)化進程，大量工業(yè)廢水和生活污水排入河道及湖泊，使地表水系遭到嚴重污染，水體中酸、堿、鹽及某些有機物等污染物質(zhì)增加，加速了水工鋼閘門的電化學腐蝕效應和腐蝕速率。通過對閘門進行外觀檢查發(fā)現(xiàn)，1號閘門節(jié)間聯(lián)接銷軸有一處大頭端蓋開裂，止水聯(lián)接螺栓多數(shù)較重或嚴重銹蝕，閘門表面分布有很多銹坑，如圖1所示。

 通過對1～3號閘門主要構(gòu)件的銹蝕量進行檢測，以及對檢測數(shù)據(jù)進行整理，3扇閘門銹蝕量分布見表1，構(gòu)件局部嚴重銹蝕部位銹蝕量和銹蝕速率的平均值見表2。

3  防腐施工材料

 鋼閘門除銹使用12~14號金剛砂，該材料具有顆粒均勻、粒徑大小及硬度適宜，除銹效果好，施工中產(chǎn)生的塵霧較小等優(yōu)點。此外，為更好地做好防塵、防污染措施，保證施工現(xiàn)場的環(huán)境，工程開工前使用聚乙烯袋、彩條布、厚帆布、彩條布等對構(gòu)件進行防塵、防護處理。噴涂鋅材采用純度為99. 99%的鋅絲，鋅絲光潔、無油、無折痕，直徑為2.0~3.0 mm。防腐涂料選用KY - 2091，為重型防腐涂料。

4  防腐工程施工

4.1  防腐施工工藝

搭設(shè)施工腳手架及防護設(shè)施→金屬結(jié)構(gòu)表面預處理→質(zhì)量檢查→噴涂鋅→質(zhì)量檢查→封閉涂漆→質(zhì)量檢查→驗收。

壓縮空氣采用木炭過濾等方法進行處理，使得壓縮空氣干燥性和純潔度均能夠滿足施工要求。施工嚴格按SL 105-95《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》要求進行，在雨天及空氣濕度大于規(guī)定的時段暫停施工。噴砂除銹壓力一般為0. 65~0.75  M Pa；噴鋅壓力為0.5~0. 65 M Pa。噴鋅施工環(huán)境溫度均大于10 0C，空氣相對濕度不超過85%，施工期內(nèi)天氣晴朗。噴鋅施工時，在橫向和豎向分別交錯均勻噴涂1～2遍；防腐涂料封閉時，在大面積部位用涂刷方法，在邊角和深縫部位采用噴涂方法。

水封要求使用合格產(chǎn)品、水封打孔要求位置準確，孔位偏差小于2 mm、水封接頭應采用生膠熱壓等方法膠合，膠合接頭處不得有錯位、凹凸不平和疏松現(xiàn)象熱壓處理、壓板要求進行噴鋅處理、水封在蓄水前一次性調(diào)試完畢，并達到SL 105-95要求。

4.2  施工質(zhì)量控制

鋼閘門防腐處理的質(zhì)量控制主要包括3孔溢洪閘門的除銹檢查驗收、熱噴涂鋅層厚度檢測、防腐涂層的厚度檢測及檢查、水封更換檢查驗收。

 噴砂除銹徹底清除結(jié)構(gòu)表面的油漆涂層、鐵銹、氧化皮、油脂、污垢等附著物，使閘門表面露出原金屬光澤，且有一定的粗糙度，達到規(guī)范GB 8923-88《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》中規(guī)定的Sa2.5級，表面粗糙度值應在60～100μm的范圍之內(nèi)。根據(jù)現(xiàn)場施工的進度，每扇溢洪閘門分為面板、主梁、縱梁和小次梁，每個部分作為一個施工單元進行噴砂除銹和噴鋅工作。為保證施工連續(xù)性，對每個施工單元均要求一次性完成噴砂除銹工作，清理潔凈后再轉(zhuǎn)入噴鋅工序。噴砂除銹現(xiàn)場檢查驗收主要采用目測方式，為避免噴砂除銹時間過長導致已除銹部位部分返銹，對每個施工單元在噴鋅進行前12 h已完成除銹的部分均要求進行復噴除銹處理。

 檢查結(jié)果表明，3孔溢洪閘門的表面光潔度和粗糙度均能滿足要求，涂層表面應均勻無雜物、起皮、鼓泡、孔洞、凹凸不平、粗顆粒、掉塊及裂紋等缺陷，除銹效果理想。 

熱噴涂鋅層和封閉涂料層用磁性測厚儀檢測厚度，其布點按照施工要求，每個驗收單元現(xiàn)場實地測量，每平方米不少于2個點。為保證檢測數(shù)據(jù)的可靠性，每檢測200個點后，對測厚儀校核一次。涂層厚度測量和結(jié)合性能滿足SL 105-95要求。

 1～3號閘門噴鋅層測點為500個、封閉漆及面漆測點均為300個，各層厚度及合格率統(tǒng)計見表3-表5。

4.3  防腐工程施工進度

閘門防腐處理及水封更換工程施工總工期27 d，其中前期準備工作5d（主要是施工設(shè)備安裝、現(xiàn)場設(shè)施保護及水封拆除工作），現(xiàn)場拆除和清理2d，水封安裝調(diào)試10 d，累計附加工期約17 d，實際的除銹、噴鋅工期10 d（刷漆與水封安裝交叉進行）。

5  結(jié)束語

 3扇潛孔式平面定輪鋼閘門的現(xiàn)場防腐處理，其防腐材料、配套體系、涂裝工藝等均滿足相關(guān)規(guī)范要求。運行效果方面，涂層抗沖能力、附著力和耐腐蝕性強，達到長效防腐的目的。通過鋼閘門現(xiàn)場防腐措施的運用，提高了運行單位的防腐蝕水平，為水工鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕積累了豐富的經(jīng)驗。